koppar är en mjuk, icke-järnmetall som lätt kan böjas, skäras, formas och förenas med flera svetsprocesser. Även om det ofta används för att göra dekorativa hushålls-och arkitektoniska föremål, är det en utmärkt ledare för el och värme, och så används ofta i elindustrin, medan kopparrör, ventiler och andra rördelar ofta används för VVS.eftersom det är duktilt och mycket formbart används koppar också som huvudelementet i hundratals olika legeringar, inklusive mässing, brons och nickelkoppar. De vanligaste legeringselementen som används för kopparlegeringar är aluminium, nickel, zink, tenn och kisel.
eftersom ren koppar är för duktil för att framgångsrikt bearbetas, läggs små mängder andra element till de olika legeringarna för att förbättra bearbetbarheten, liksom att deoxidera metallen, göra den mer motståndskraftig mot korrosion, förbättra dess mekaniska egenskaper och förbättra sitt svar på värmebehandlingar. Totalt finns det mer än 300 kopparlegeringar tillgängliga kommersiellt.
sammanfogning av koppar till koppar eller kopparlegeringar
Koppar och de flesta kopparlegeringar kan framgångsrikt förenas med svetsning, lödning eller lödning processer. Den exakta processen som valts beror till stor del på om du svetsar ren koppar eller en legering. Om du svetsar en legering bestämmer legeringselementen vilken process som används, liksom alla andra faktorer som man tar hänsyn till vid svetsning, inklusive fyllmedel som används.naturligtvis kräver de olika svetsnings-och relaterade processerna olika verktyg och tekniker, och det är viktigt att lära sig de färdigheter som krävs för vilken process du behöver använda.
lödning, som är en av de tidigaste metoderna som används för att ansluta metall, innefattar uppvärmning av fyllmedelsmetall (i form av en tillsatstråd) så att den smälter och fyller fogar. Mjuk lödning är den enklaste processen, och den som vanligtvis används i och runt hemmet för att reparera små metallföremål. Det är också den metod som används av rörmokare att gå och reparera kopparrör och koppar rördelar.
Du kan använda ett billigt lödstryk eller en blåsbrännare med ett lämpligt flöde för mjuk lödning. Hård lödning innebär uppvärmning av fyllnadsmaterialen till en mycket högre temperatur, så fogen blir mycket starkare än andra lödda fogar. Fyllmaterialet är annorlunda och innehåller vanligtvis silver, så tekniken kallas ofta silverlödning. Sann lödning utförs dock vid en ännu högre temperatur.
lödning är i huvudsak en teknik som liknar lödning, och den använder samma typ av fyllnadsmaterial (tråd eller en lödstång) som används för lödning. Fogar måste vara mycket närapassar så att kapillärverkan kan dra fyllmedlet mellan kopparbitarna som förenas. Även om temperaturer som används måste vara betydligt högre än de som krävs för lödning, får basmetallen inte värmas till smältpunkt.används i stor utsträckning för VVS-arbete, lödning kan också användas för att ansluta olika typer av metall samt metall arbetsstycken som är olika tjocklekar.
svetsning, eller mer exakt bågsvetsning, innehåller ett antal olika mer specifika tekniker. I allmänhet föredras svetsprocesserna som använder skyddsgaser, även om skärmad metallbågsvetsning (SMAW) som också vanligtvis kallas manuell metallbågsvetsning (MMA) kan användas för applikationer som inte är kritiska. Det är en användbar metod för en mängd kopparlegeringstjocklekar, särskilt eftersom täckta elektroder för svetsning av kopparlegeringar med SMAW finns i ett brett spektrum av standardstorlekar.
skyddsgaserna som normalt används för svetsning av koppar och kopparlegeringar är argon och helium, eller blandningar av de två – för antingen gasmetallbågsvetsning (GMAW), gasvolframbågsvetsning (GTAW) eller plasmabågsvetsning (PAW) som är särskilt populär för svetsning av kopparlegeringar.i allmänhet föredras argon om koppar-eller kopparlegeringen svetsas manuellt och antingen har en relativt låg värmeledningsförmåga eller är mindre än 3,3 mm (0,13 tum) tjock. Helium eller en helium (75 procent) argonblandning föredras för maskinsvetsning av tunna sektioner eller manuell svetsning av tjockare sektioner. Denna blandning rekommenderas också för tjockare metall eller koppar som har hög värmeledningsförmåga.
andra tips för bågsvetsning koppar inkluderar: r• * när det är möjligt använda platt position för bågsvetsning koppar.
• GTAW och SMAW kan användas för svetsning i andra positioner, inklusive overhead.
• om svetsning i vertikala och överliggande positioner med pulsad kraft och elektroder med liten diameter, kan GMAW användas med vissa kopparlegeringar.
• termisk expansion av koppar och dess legeringar, liksom dess högre värmeledningsförmåga, resulterar i större svetsförvrängningar än vid svetsning av mjukt stål.
• för att minimera distorsion och skevhet, svetsare måste fokusera på korrekt förvärmning processer och klibbsvetsar, samt efter korrekta svetssekvenser.
egenskaper hos koppar och dess legeringar för att vara medveten om vid svetsning
oavsett vilken svetsprocess som används för att ansluta koppar och dess legeringar, är det viktigt att uppmärksamma de egenskaper som gör svetsning av koppar annorlunda än svetsning av kolstål. Till exempel, koppar och kopparlegeringar, när smält, är mycket flytande, och de har:
• hög värmeledningsförmåga
• hög elektrisk ledningsförmåga
• en hög termisk expansionskoefficient som är ca 50 procent högre än kolstål
• en relativt låg smältpunkt
• Hot kort som resulterar i vissa legeringar blir spröda vid höga temperaturer
• styrka som till stor del beror på kallbearbetning
smältpunkten för koppar och dess legeringar är enormt variabel, men det är åtminstone 1000 C lägre än smältpunkten för kolstål. Koppar uppvisar inte samma typ av värmefärger som ses när stål svetsas, och när det smälter är dess fluiditet mycket större.
Copper Development Association (CDA) Inc. det har etablerat ett legeringsbeteckningssystem som ofta används i hela Nordamerika, har en stor mängd information om svetsning av koppar och kopparlegeringar för alla som vill lära sig mer.